土建工程基础

1.1工程材料的定义及分类

1•工程材料按化学成分可分哪几类？试举例说明。

无机材料、有机材料、复合材料

2•工程材料按使用功能可分哪几类？试举例说明。

结构材料、墙体材料、功能材料

1.2常用工程材料的基本性质

1.何谓材料的实际密度、体积密度和堆积密度？如何计算？

（1） 实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。

计算公式p=m/V

（2） 体积密度是指材料在包含其内部闭口空隙条件下，单位体积所具有的质量。

计算公式p'=m/V（b）

（3）堆积密度是指散粒材料（粉状、粒状或纤维状材料）在自然堆积状态下，单位体积（包含了粒子内 部的孔隙及颗粒之间的空隙）所具有的质量。

计算公式pO'=m/VO'

2.何谓材料的密实度和孔隙率？两者有什么关系？

密实度是指材料体积内部被固体物质所充实的程度，也就是固体物质所占总体积的比例。 孔隙率是指材料体积内，孔隙体积（Vp）占材料总体积（V0）的百分率。

两者关系：密实度+孔隙率=1

3.何谓材料的填充率和空隙率？两者有什么关系？

填充率是指材料在某容器的堆积体积中，被其颗粒填充的程度。

空隙率是指散粒材料在某容器的堆积体积中，颗粒之间的空隙体积占堆积体积的百分率 关系：空隙率+填充率=1

4建筑材料的亲水性与憎水性在建筑工程中有什么实际意义？

材料与水接触后被水吸入内部的性质称亲水性，如石材、砖、混凝土、土材等都属于亲水性材料，表 面均未能被水润湿，切能通过毛细管作用将水吸入材料的毛细管内部。

材料与水接触后能将水排斥在外的性质称憎水性，如石蜡、沥青、塑料、油漆等都属于憎水性材料。 憎水性材料不仅可以用作防水、防潮的材料，而且还可以用于亲水性材料 的表面处理，以降低其吸 水性。

6.何谓材料的吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性和抗冻性？各用什么表示?

材料在水中吸收水分的性质称为吸水性，其大小用吸水率表示；

材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性，其大小用含水率Wh表示；

材料在长期饱和作用下不被破坏，其强度也不显著的降低的性质称为耐水性，用软化系 数K表示； 材料抵抗有压介质（水、油等液体）渗透的性质称为抗渗性，用一些防水防渗材料（油、水、沥青等） 常用渗透系数KP表示抗渗性的好坏；

才看在水饱和状态下经多次冻融作用而不破坏，同时强度也不严重降低的性质称抗冻性。用抗冻等级

F表示。

7.软化系数是反映材料什么性质的指标？为什么要控制这个指标？

8材料的孔隙率与孔隙特征对材料的体积密度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、强

度及保温隔热等性能有何影响？

一般来说，孔隙率越大，材料体积密度将变小，因为体积蓦地是材料在自然状态下，单 位体积所具 有的含水量；

吸水率：孔隙率越大，同时开孔越多，连孔越多，吸水性越好；如果是闭孔同时不为连 孔，孔隙率 对于吸水性没有影响；

抗渗性：与吸水性一致，同时，孔的连通性对于其有特别的影响，是其主要影响方面；

抗冻性：与吸水性相反，吸水性越好，抗冻性越差；强度：材料的孔隙率越大，材料的强度一般来说 越低

保温隔热：一般来说，材料的孔隙率月大，其保温隔热效果越高

10•何谓材料强度、比强度？两者有什么关系？

材料在外力（载荷）作用下抵抗破坏的能力称为强度。为比较不同的材料强度，采用比强度，比强度 是按单位体积质量计算的材料强度，其值等于材料强度与其体积密度之比。

12何谓材料的耐久性？它包括哪些内容？提高材料耐久性的措施有哪些？

材料的耐久性是指材料在长期使用过程中，抵抗周围各种介质的侵蚀，能长期保持材料原有性质的能 力。

耐久性是材料的一种综合性质的评述，如抗冻性、抗风化性、耐化学腐蚀性等均属耐久性的范围。此

外，材料的强度、抗渗性、耐磨性等也与材料的耐久性有密切的关系。

在一定的环境条件下，合理选择材料和正确施工，改善材料的使用条件（提高材料的密度、采取防腐 措施等），减轻外界作用对材料的影响（降低湿度，排除侵蚀物质等），采取表面保护措施（覆面、 抹灰、刷涂料等），或者使用耐腐蚀材料，可以提高材料的耐久性。

1.3水泥

1•硅酸盐水泥熟料是由哪几种矿物组成的？水化硬化后哪一种生成物对水泥石强度和性

质起主导作用？

硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙

水化硅酸钙

2.影响硅酸盐水泥硬化速度快慢的主要因素主要有哪些？

熟料矿物组成中的铝酸三钙和硅酸三钙含量的影响，多则快，少则慢；此外，水泥颗粒细、养护环境 的温湿度大，水泥硬化的速度快；但拌合水过多，水泥石硬化速度则慢。

3.水泥有哪些主要技术性质？如何测试与判别？

细度硅酸盐水泥的细度用透气式比表面仪器测定

凝结时间 用专门的凝结时间测定仪进行测定

体积安定性用煮沸法测定

强度与强度等级    水泥强度用胶砂强度检测法，按水泥与砂1:3,水灰比0.5,按规定方法制成规格

试件，在标准温度（20土 1C）的水中养护，测定3天、28天的抗压强度。

4.初凝与终凝时间有什么意义？

初凝时间是水泥加水拌合至水泥浆开始失去可塑性所需时间，终凝时间是水泥加水拌合至水泥浆固结 产生强度所需的时间。水泥的初凝不宜过早，以便在施工时有足够的时间完成混凝土或砂浆的搅拌、 运输、浇捣和砌筑等操作；水泥终凝不宜过迟，以免拖延施工工期。

5.什么是水泥的安定性？产生安定性不良的原因是什么?

体积安定性是指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。

引起安定性不良的主要原因是水泥中含有过多游离氧化钙、游离氧化镁或石膏掺量过多。

6.水泥石中的Ca（OH）2是如何产生的？它对水泥石的抗软水及海水的侵蚀性有利还是

不利？为什么?

当水泥石长期与软水接触时，水泥石中的Ca（OH）2会被溶出。当水环境的硬度大（pH >7）时，就 会有较多的钙、镁等重碳酸盐，它们与Ca（OH）2反应不溶于水的碳酸钙、碳酸镁，沉积在水泥表面 的微孔内，形成密实的保护层，可防止溶出性腐蚀继续发生，否则，Ca（OH）2就会被继续溶出。

7.水泥石会受到哪几种介质的腐蚀应如何防止？

软水腐蚀（溶出性腐蚀）、盐类腐蚀、酸类腐蚀、强碱腐蚀 防腐蚀措施：1）根据侵蚀环境的特点, 合理选择水泥品种；2）提高水泥石的密实度；3）加保护层

8.什么是水泥的混合料？在硅酸盐水泥中掺混合料起什么作用?

在硅酸盐水泥中掺加一定量的矿物质材料

改善水泥的某些性能、调节水泥强度等级、节约水泥熟料、增加产量、降低成本、扩大水泥的适用范 围。

10.硅酸盐水泥在使用中有哪些优点，贮存中应注意什么？水泥过期、受潮后应如何处

理？

优点：

1） 凝结硬化快，早期强度和后期强度高，主要用于地上、地下和水下重要结构以及早 强要求较高 的工程；

2） 抗冻性好，适用于冬期施工和严寒地区遭受反复冻融工程；3）抗碳化好，其水化后Ca（OH）2含

1.4混凝土

1•混凝土有哪几种分类？并做一些说明

体积密度、所用胶结材料、用途、强度等级、生产和施工方法

2.普通混凝土的组成材料有哪几种？在混凝土凝固硬化前后各起什么作用? 普通混凝土的基本组成材料是水泥、水、砂和石子，另外还常掺入适量的掺合物和外加剂。

各部分的作用：

（1） 水泥浆能够填充填砂的空隙，起润滑作用，赋予混凝土拌合物一定的流动性；

（2） 水泥砂浆能充填石子的空隙，起润滑作用，也能流动；

（3） 水泥浆在混凝土硬化后期胶结作用，将砂石胶结成整体，成为坚硬的水泥石。

3.普通混凝土的外加剂有几种，各起什么作用？

减水剂：混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少混凝土拌合水量；J    

早强剂：加速混凝土早期强度发展，并对后期强度无显著影响；缓凝剂：能延缓混凝土凝结时间，并 对混凝土后期强度发展无不利影响；

引气剂：在混凝土搅拌过程中，能引入大量均匀分布的微小气泡，以减少混凝土拌合物的泌水、离析, 改善和易性，并能显著提高硬化混凝土的抗冻性、耐久性；

防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂 速凝剂：使混凝土迅速凝结硬化

4.什么是混凝土拌合物的和易性？它有哪些含义？

1）    水泥浆的数量 在水泥比保持不变的情况下，水泥浆越多，流动性越好，反之则差；但水泥浆用量 过多，粘聚性及保水性变差，对强度及耐久性产生不利影响。

2）    水泥浆的稠度 在水泥用量不变的情况下，水灰比小，水泥浆稠，流动性小，而保水性和粘聚性较 好，单成型难以密实，水比灰大，情况则相反。

3）    砂率 所谓砂率指混凝土拌合物中砂的用量占砂石总用量的百分率，用以表示砂、石两者的相对使 用量。砂率偏大或偏小都降低混凝土拌合物的流动性。

6.砂率、合理砂率的意义是什么?

砂率指混凝土拌合物中砂的用量占砂石总用量的百分率，用以表示砂、石两者的相对使用量。

在合理砂率下混凝土拌合物在水灰比一定时，都能获得所要求的流动性，且保持良好的黏聚性和保水 性，相应的水泥用量也减少。

7.怎样确定混凝土强度等级？采取哪些措施可以提高混凝土强度?

按标准方法制作养护边长为150mm的立方体试件在28天龄期，用规定的试验方法测得的具有95% 保证率的抗压强度。|

提高混凝土强度的措施：

1）采用高强度等级水泥或早强型水泥；2）采用低水灰比的干硬性混凝土；

3） 采用湿热处理一蒸汽养护和蒸压养护混凝土；

4） 掺加混凝土外加剂（早强剂、减水剂）、掺合料（如硅粉、优质粉煤灰、超细磨矿渣等）；

5） 采用机械搅拌和振捣。

8.怎样改善混宁日的抗渗性和抗冻性?

1）合理选择水泥品种，根据混凝土工程的特点和所处环境条件，选用水泥;

2）    控制混凝土水灰比和水泥用量，是保证混凝土密实性并提高混凝土耐久性的关键;

3） 选用质量良好、级配合格的砂石骨料；

4）    掺入减水剂或引气剂，改善混凝土的孔结构，对提高混凝土抗冻性有良好的作用;

5） 改善施工条件，保证混凝土的施工质量。

9.混凝土配合比设计的任务是什么？需要确定的三个参数是什么？怎样确定?

混凝土配比设计是具体确定1m3混凝土内各组成材料用量之间的比例关系。 配制强度、水灰比、用水量

10•某混凝土试拌调整后，各种材料用量分别为水泥3.1kg、水1.86kg、砂6.24kg、碎

石12.84kg，并测得拌合物表观密度为2450kg/m3。试求1m3混凝土的各材料实际用

量某混凝土试拌调整后，各种材料用量分别为水泥3.1kg、水1.86kg、砂6.24kg、碎

石12.84kg，并测得拌合物表观密度为2450kg/m3。试求1m3混凝土的各材料实际用

解:滋=2450/ (3.1 + 1.86+6.24+12.84) =101.91

•••M 水泥=316, M 水=190, M 砂=636, M 碎石=1308

1.5建筑砂浆

1.建筑砂浆按用途可分为哪几种？各有什么作用？

2.建筑砂浆按用途分为砌筑砂浆、抹面砂浆及特种砂浆。砌筑砂浆用于砌筑砖石砌体，它起着胶结砌 块、传递载荷的作用。抹面砂浆用于涂抹建筑物表面，它起保护基层、平整表面、装饰美观的作用。

2.水泥砂浆中水泥强度等级的选用原则是什么？

水泥砂浆中水泥强度等级，应根据设计要求进行选择。

6.防水砂浆材料组成和施工工艺有何要求？

防水砂浆宜选用强度等级为42.5的普通硅酸水泥和级配良好的中砂。砂浆配合比中，水泥和砂的质量 比不宜大于1:2.5，水灰比宜控制在0.5~0.6,稠度不应大于80mm。

防水砂浆应分4~5层分层涂抹在基面上，每层涂抹厚度约5mm，总厚度20~30mm。每层在初凝前 压实一遍，最后一遍要压光，并精心养护，以减少砂浆层门内部连同的毛细孔通道，提高密实度和抗 渗性。

1.6块体材料

1.砌墙砖有哪几类？他们各有什么特性？

砌墙砖可分为普通砖和空心砖两大类。

3.普通烧结砖有哪些优缺点？

烧结普通砖中绝大多数是粘土砖，由于它具有一定强度，较好的耐久性和隔热、隔声、廉价等优点， 故一直是我国主要的墙体材料，但制砖取土，大量毁坏农田，且自重大，烧砖能耗高，成品尺寸小， 施工效率低，抗震性能差等缺点。

5.建筑工程中常用的非烧结砖有哪几种？

蒸压灰砂砖，蒸压粉煤灰砖，炉渣砖等。

7.如何确定石材的强度等级？

石材的强度等级是以边长为70mm的立方体试块用标准方法测得的抗压破坏强度的平均值表示。《砌 体结构设计范围》（GB50003-2001 ）的规定，石材分为MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、 MU30、MU20七个等级。

1.8沥青防水材料

1.石油沥青有哪些组分？其对沥青的性质有何影响

组分：（1）油分，它使石油沥青具有流动性（2）树脂质：它使石油沥青具有塑性与粘结性（3）沥 青质：它决定石油沥青的温度稳定性和黏性，其含量愈多，石油沥青的软化点愈高，脆性愈大

2 •石油沥青有哪些主要技术性质？各用什么指标表示？

技术性质：（1）粘滞性.工程实用上，对液体石油沥青用黏度表示（2）塑性：通常用延伸度或延伸 率来表示（3）温度敏感性：通常用沥青由固态变液态的软化点表示（4）大气稳定性：用加热损失的 百分率来衡量

5.与传统的沥青防水卷材相比较，改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材有什么突出

的优点?

改性沥青防水卷材克服了传统沥青卷材的不足，呈现高温不流淌，低温不脆裂，且可做成4~5mm的 厚度。

合成高分子卷材具有抗拉强度和抗撕裂强度高.断裂伸长率大.耐热性和低温柔性好，耐腐蚀，耐老化等 一系列优异性能，是新型高档防水卷材。

6.防水涂料有几类？试说明各类的主要品种的性能与用途

沥青防水涂料：（1）冷底子油：它的黏度小，能渗入混泥土，砂浆，木材等材料的毛细空隙中，待溶 剂挥发后，便与基面牢固结合，使基面具有一定的憎水性，为粘结同类防水材料创造了有利条件.用途: 作为防水材料的底层。（2 ）水乳型沥青防水涂料：主要为防水用，温度在零度以上可以流动，常温 下操作，能在潮湿的基材上施工，具有相当大的粘结力。

聚合物沥青防水涂料（1）氯丁橡胶沥青防水涂料：具有橡胶和沥青的双重优点，有较好耐久性，耐腐 蚀性，成模快，延伸性好，抗基层变形性能强，能适应多层复杂面层，能在常温和低温条件下施工， 属中档防水涂料。（2）再生橡胶沥青防水涂料：有良好的粘结性，耐热性，抗裂性，不透水性和抗 老化性，可冷操作。用途：可作嵌缝和防腐工程。（3）聚氨酯防水涂料：具有延伸性好，抗拉强度 和抗撕裂强度高，耐油，耐磨，耐海水，不燃烧等性能，可在-30~-80摄氏度范围内使用，是一种高 档防水涂料。用途：可用于中高级公共建筑的卫生间，水池等防水工程及地下室和有保护层的屋面防 水工程。

第二章

2.1

2.建筑物的耐久等级分哪几级？住宅建筑的耐久等级属于几级? 建筑物耐久等级分为四级，一级：耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。二级： 耐久年限为50~100年，适用于一般性建筑。三级：耐久年限为25~50年，适用于次要的建筑。四 级：耐久年限为15年以下，适用于临时建筑。

住宅建筑属于次要建筑，其耐久等级应为三级。

3何谓建筑物的耐火等级？分哪四级？

耐火等级取决于房屋的的主要构件的耐火极限和相应的所用材料的燃烧性能。耐火等级是根据有关规 范或标准的规定，建筑物或建筑构件、配件、材料所应达到的耐火性分级。它是衡量建筑物耐火程度 的标准。

一级耐火等级建筑是钢筋混凝土结构或砖墙与钢混凝土结构组成的混合结构；

二级耐火等级建筑是钢结构屋架、钢筋混凝土柱或砖墙组成的混合结构；

三级耐火等级建筑物是木屋顶和砖墙组成的砖木结构；    四级耐火等级是木屋顶、难燃烧体墙壁组

成的可燃结构。

2.2

2.如何区分地下室的防潮做法与防水做法？

当长年水位和最高水位都在地面标高以下时，这时仅需做防潮处理，当最高地下水位高于地下室地面 时，地下室的地板，墙身应做防水处理。有材料防水和自防水两类。

3.地下室有那几个部分组成？

地板，墙身，防潮层组成，防水层组成。

2.3墙体

1•墙体在建筑物中的作用有哪些？墙体设计应满足那些要求？

作用：（1）承重作用：承受房屋的屋顶、楼层、人和设备的荷载，以及墙体的自重、风荷载、地震荷 载等。（2）围护作用：抵御自然界的风、雪、雨的侵袭，防止太阳辐射和噪声的干扰等。（3）分隔 作用：墙体可以把房间分隔成若干小空间或小房间。（4）装修作用:墙体还可以在建装修的重要部分， 墙面装修对整个建筑物的装修效果作用很大。（5）隔热、保温、隔声等作用。

满足的要求为：

（1）具有足够的承载力和稳定性；（2）外墙应符合热工放面（保温、隔热、防止产生凝结水）的 性能；（3）内墙要有一定的隔声性能；（4）具有一定的防火性能；（5）选择合理墙体材料，以 减轻自重、降低造价；（6）适应工业化的发展要求。

5.如何处理墙体与管道的关系？

（1）沿墙设置的管道，建筑物内的各种管道主要有暗装和明装两种安装方式。在一般的房间中多采用 明装方式，这种方式不但可使房屋中的构造简单，而且使管道安装施工和日常检修都比较方便。（2） 水平管道穿过砖墙当水平管道穿过砖墙时，如管径不大时，贝研凿洞口后，只加设套管即可，以免管 道胀缩时将墙面的抹灰层拉裂；如管径较大，最好预先在建筑施工图上标出其位置、管径及标高，以 便砌墙时留出孔洞，并根据需求加设过梁或砖券。管道较大的孔洞不要紧靠门窗洞。 当管道穿过建 筑物的外墙时，应采用管沟敷设管道，采用沥青的油麻或金属波纹管法连接管道。

2.4楼板层与地面层

1.楼面层和地面层设计时应考虑哪些要求？

（1）应有足够的承载力，能够承受自重和不同量的荷载。楼板层同时要求具有相当的刚度，在荷载作

F,挠度和裂缝不超过规定限值。（2）楼板层应具有一定的隔声能力，其包括隔绝空气传声和固

亍面，楼板的隔声量一般在40~50Db。空气传声的隔绝可以采用空心构件，并通过铺垫焦 左到。隔绝固体传声应通过减少冲击量，能达到满意的隔声效果。（3）从材料和构造上, 欢设、防水及保温隔热的要求。必要时在楼面层与结构层或结构层与顶棚层间设置附加层

（4）要符合防火规范的要求，楼（地）面应满足使用要求。楼板层按结构层采用的材料分

、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板与钢楼板。其中以钢筋混凝土楼板应用最广，其承载力高、刚度

、既耐久又防火且便于工业化生产。

（5）选有经济合理的楼板与构造（在多层厂房中，楼板和地

面约占建筑物总造价的20%~30%），以减少材料消耗、降低造价，此外应提高楼板装配化程度。

6.如何处理楼面层与管道的关系？

（1）楼板层与垂直有两种敷设方法：一种是管道不穿过楼层而敷设在为安装管子的垂直孔道；另一种 管道穿过楼板层。正确的处理方法是预留孔洞，尽量避免凿洞。（2）楼板或梁与水平管道的关系 水平管道的布置，根据结构方案的不同，一般可布置在楼板下或布置在梁下。

水平管道布置在楼板下时，应顺梁的方向布置。水平管道可以按照规定的坡度（一般规定为0.3的排 水坡度）布设。

水平管道布置与梁下时，管道不应穿梁，应沿梁下缘布置。当采用管道穿过梁时，应事先征得结构设 计人员的同意，并预先在梁上埋设套管或预留孔洞。

2.5楼梯

5.说明板式楼梯和斜梁式楼梯的异同点

板式楼梯传力路线，梯板一平台梁一墙或柱。板长在3米以内。

板不能裂！所以要加温度钢筋。配筋方式：纵向配置钢筋，搁于平台梁及楼面梁。梁式楼梯传力路线: 踏步板一斜梁一平台梁一墙或柱。当踏步板裂了，若楼梯梁完好，只是局部问题。配筋方式：梯段横 向配筋，搁在斜梁上，另加分布钢筋。平台主筋均短跨布置，依长跨方向排列，垂直安放分布钢筋。

2.6门窗

1•门窗的作用是什么？其常用材料有哪些?

门和窗都是都是建筑物中的围护构件。窗的作用是采光和通风，对建筑立面装饰也起很大作用。门是 人们进出房间和室内外的通行口，并兼有采光和通风作用，们的立面形式在建筑装饰中也是一个重要 方面。门窗的材料有木材、钢材、彩色钢板、铝合金、塑料等多种。钢门窗有实腹、空腹、钢目等。 塑料门窗有塑钢、塑铝、纯塑料等。

2.7

1.屋顶的作用是什么？有哪些要求?

屋顶是建筑物最上层起覆盖作用的外围护构件，其不仅承受屋顶自重、风及雪载荷，还要抵抗风雪、 避免日晒等自然因素的作用。屋顶设计时，应该满足坚固耐久、保温隔热、防水排水及抵抗侵蚀的要 求。同时力求做到构造简单，造价经济，外观美观。

5.平屋面的排水方式有哪些？说明其构造特点

平屋面的排水方式有两种：一种是雨水从屋面排至檐口，自由下落，这种做法叫做无组织排水。该做 法虽然简单但雨水檐口排下的雨水容易淋湿墙面和污染门窗，一般用于檐部高度在5m 一下的建筑物 中。另一种是将屋面雨水通过集水口一雨水斗一雨水管排除，这种方法叫做有组织排水，是一种较为 广泛的排水方法。

2.8

1•说明管道穿过沉降缝时的的构造措施？

应从基础开始断开，直至屋顶的竖缝。沉降缝的宽度按沉降宽度表所列尺寸选取。

2.9

1.水池的平面形式（矩形水池或圆形水池）选取时应考虑哪些因素？

选用水池还是矩形水池主要由工艺要求、场地条件和经济性三方面因素确定。

第三章

3.1

1.什么是素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构？他们各适用于哪些场

合？

素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等以混凝土结构制成的结构统称为混凝土结构。 混凝土结构是工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海港等工程中广泛使用的结构形式。钢 筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。预应力混凝土结构 是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构，由于其有效提高 混凝土结构的抗裂性能和构建的刚度，此在实际工作得到广泛应用。素混凝土是由无筋或不配置受力 的混凝土制成的结构。

2.钢筋与混凝土两种性质不同的材料能够相互共同工作的主要原因是什么？

首先混凝土石化后，钢筋和混凝土之间存在粘结力，使两者之间能传递力和变形，粘结力是使这两种 不同性质的材料能够共同工作的基础。其次钢筋和混凝土两种材料的线膨胀系数接近，所以当温度变 化时，钢筋和混凝土的粘结力不会因两者之间过大的相对变形而破坏。

3.结构上的载荷按作用时间的长短和性质可分为哪几类？举例说明。

永久载荷（又称恒载），例如，结构和永久设备的自重、土的竖向压力和侧向压力、构筑物内的贮水 压力等。

可变载荷（又称活载），例如，屋面活载荷、屋面积灰载荷、楼面活载荷、吊车载荷、风载荷、雪载荷 以及施工检修载荷等。

偶然载荷，例如，地震力，爆炸力等。

3.2

1.普通钢筋混凝土结构中常用的钢筋有哪些？分别用什么符号表示？它们的强度指标如

何？

HBR热轧带肋钢筋 HRBF细晶粒热轧带肋钢筋 RRB余热处理带肋钢筋 HPB热轧光圆钢筋

HPB400E强度等级是400的具有较高抗震性能的热扎带肋钢筋

3.什么是条件屈服点（0.2 ?它是如何确定的？

屈服点又称“屈服极限”或“流动极限”材料在受力过程中开始产生显著塑性变形时的最小应力值， 通常以符号b表示对屈服点不明显的材料，工程上常规定以产生塑性应变达0.2%时的应力值作为材料 的名义屈服点，以符号E.2表示。材料的屈服点是通过某截面直杆拉伸试验测定的。塑性材料在静载 荷作用下常根据屈服点来确定许用应力。钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性强度，即使应力不再 增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服想象时的最小应力值 即为屈服点。屈服强度（（T0.2 ）有的金属材料的屈服极不明显，在测量上有困难-，因此为了衡量材 料的屈服特征，规定产生永久残余塑性变形等于一定值，一般为原长度的0.2%时的应力，称为条件屈 服强度。

5.什么叫钢筋的冷拉？什么叫冷拉强度？什么叫时效硬化?

在常温条件下，以超过原来钢筋屈服点强度的拉应力，强行拉伸钢筋，使钢筋产生塑性变形，以达到 提高钢筋屈服点强度和节约钢材为目的时效：合金元素经固溶处理后，获得过饱和同溶体，在随后的 室温放置或低温加热保温时，第二相从过饱和溶体中析出，引起强度，硬度一己物理和化学性能的显 著变化，这一过程。时效硬化：随时间的进展使屈服强度和抗拉强度提高，伸长率和冲击韧性降低的 现象，成为时效硬化。不同种类钢材的时效硬化过程和时间长短不同，可以几小时到数十年。冷拉强 度：冷拉是将钢筋的应力拉到超过屈服点而进入强化阶段然后放松钢筋，放松后变形，钢筋产生残余 变形，此时如果立即再张拉，应力-应变的图形将变化，图形的转折点高于冷拉前的屈服点，但屈服台 阶不明显，就这种现象称为“冷拉强度”。

7.什么是混凝土的收缩和徐变？影响收缩和徐变的主要因素有哪些?

混凝土在空气中结硬时，体积缩小的现象称为收缩。影响因素：（1）水泥等级高、水泥用量多、水灰 比大，混凝土的收缩大。（2）骨料的弹性模量大、在结硬过程中周围温湿度大、使用环境温湿度大， 混凝土的收缩小。（3）构件体表比大，混凝土收缩小。在载荷长期作用下（即压力不变的情况下）， 混凝土的应变随时间继续增长的现象称为混凝土的徐变。（1）混凝土的应力越大，徐变变形也越大。

（2）加载时混凝土的龄期越早，受荷后所处环境的温度越高、湿度越低，徐变越大。（3）水泥用量 多，水灰比大，构件体表比小，则徐变大。（4）骨料越坚硬，混凝土的徐变越小。

8•为什么伸入支座的钢筋要有一定的锚固长度_as?

锚固即为钢筋混凝土中钢筋伸入支座的现象，相对于该钢筋所处在的结构构件而言，当该构件与钢筋 取得稳定的关系后，结构整体性得到增强。

3.3

1.什么是结构的设计基准期和设计使用年限？

设计基准期是为确定可变作用及时间有关的材料性能而选用的时间参数，规范所考虑的荷载统计参数 都是按设计基准期为50年确定的，设计基准期不等于建筑结构的设计使用年限。设计使用年限是设计 规定的一个时期，在这一规定时期内，完成预定的功能，即房屋建筑在设计正常、正常施工、正常使 用和正常维护下所达到的使用年限，如达不到这个年限则意味着在设计、施工、使用与维护的某一环 节上出现了非正常情况，应查找原因、设计使用年限是房屋建筑的地基基础和主题机构工程“合理使 用年限”的集体化。

3.什么是结构构件的极限状态？目前我国规范采用哪几类极限状态？

所谓的结构极限状态，是指结构或构件满足构件安全性，适用性，耐久性三项功能中的某一功能要求 零界状态。超过这一界限，结构或其结构就不能满足设计规定的该功能要求，而进入失效状态。分为 两大类：承载力极限状态和正常使用极限状态。

3.4

2.什么是少筋梁，适筋梁，超筋梁？在实际工程设计时为什么应避免把梁设计成少筋梁,

超筋梁？

钢筋混凝土的配筋率有个比率，有最大配筋率和最小配筋率的规定，超过最大就是超筋梁，小于最小 就是少筋梁，两者之间就是适筋梁。""|

超筋破坏:当构件受拉区配筋量很高时，则破坏时受拉钢筋不会屈服,破坏是因混凝土受压边缘达到极限 压应变、混凝土被压碎而引起的。发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆， 是一种脆性破坏。由于超筋梁的破坏属于脆性破坏，破坏前无警告，并且受拉钢筋的强度未被充分利 用而不经济，故不应采用。少筋破坏：当梁的受拉区配筋量很小时，其抗弯能力及破坏特征与不配筋 的素混凝土类似，受拉区混凝土一旦开裂，则裂缝区的钢筋拉应力迅速达到屈服强度并进入强化段， 甚至钢筋被拉断。受拉区混凝土裂缝很宽、构建扰度很大，而受压混凝土并未达到极限压应变。这种 破坏是“一裂即坏”型，破坏弯矩往往低于构件开裂时的弯矩，属于脆性破坏，故不允许设计少筋梁。

4•进行正截面承载力计算时引入了哪些基本假定？

基本假定：1）截面应变保持平面2）不考虑混凝土的抗拉强度3）混凝土受压应力与应变关系曲线 的假定4）纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其相应强度设 计值。

8.在适筋梁的承载力计算表达式中，x是什么？它是否是截面实际的受压区咼度?x/ho

反应了什么？为什么要对x/hO加以?

1） x：混凝土受压区高度。2） x=B1Xc钢筋混凝土受弯构件受到荷载作用时，荷载作用在构件中产 生的效应是弯矩和剪力，构件抵抗弯矩的能力是靠钢筋的合力与相对位置的混凝土抗压合力组成的力 偶矩来完成，这个力偶矩与荷载产生的弯矩，大小值相等，方向相反，以保持平衡。这里“相对位置 的混凝土抗压合力”等于受压区面积乘砼的抗压强度，受压区面积就是梁宽乘高度X的面积，这里的 '高度X'就叫受压区高度。要说明的并不是梁中线以上的全部截面积，是中和轴以上的部分截面 积。3）砖墙、砖柱的计算高度与墙厚或矩形截面柱边长b的比值称为高厚比，即3^10/b。如果砖 墙、砖柱的高厚比B过大，刚度就会不足，稳定性也差。根据长期的实践经验，要求砖墙、砖柱的高 厚比B不超过允许高厚比〔B〕,以保证砖墙、砖柱在施工和使用阶段的稳定性和刚度。苏联、英国及 澳大利亚等国的有关规范中都规定了相应的允许高厚比。中国根据实践经验，在设计规范中规定砖墙、 砖柱的允许高厚比【B】值。通过验算如高厚比不符合要求，可采取增加砖墙厚度、加大砖柱截面尺 寸及提高砂浆标号等措施加以解决。

11•在钢筋混凝土梁中，配筋率是大些好还是小些好？受力钢筋的直径是选粗些好还是细

些好？受力钢筋的排数是多好还是少好?

钢筋混凝土梁纵向受力钢筋的直径，当梁高h>300mm不因小于10mm;当梁高h<300mm时，不因 小于8mm，伸入梁支座范围内的纵向钢筋根数，当梁宽b>100mm，不宜少于两根;当梁宽b<100mm 时，可为一根。当采用两种不同的直径时，他们之间相差至少为2mm，但相差也不宜超过6mm。

22.已知某单筋钢筋混凝土矩形截面梁截面尺寸b x h=200 x 500mm，混凝土强度等级

C20，采用HPB235级钢筋（2 ©18, A' s =509mm2），是验算梁截面上承受弯矩设 计值M=80kN.m时是否安全 解：

混凝土强度等级选用 C20 时，Fc=9.6N/mm2 , Ft=1.1 N/mm2 , Feu , k =20 N/mm2 , 由于 Feu , k <50 N/mm2，所以取 ％1=1.0,仇=0.8, qu=0.0033

钢筋强度等级选用 HRB335时，Fy=300 N/mm2 , Es=2.0X105 N/mm2

取 as=35mm，则 h0=500 —35=465mm

p=As/bhO =5.47X10 —3 3=x/h0 = pFy/ a1 Fc=0.17

由表3-11查得：8b=0.55 所以8b> S

由表3-11查得：S=0.17对应的as=0.155

故 Mu=久Sa1Fcbh02=.35KN.m所以截面承受压力的设计值是安全的

23.已知钢筋混凝土矩形截面梁截面尺寸 b x h=200 x 450mm ,承受弯矩设计值

M=120kN.m，混凝土强度等级C25,采用HPB235级钢筋，求纵向受力钢筋。

假设手拉钢筋布置两排故取 h 0 =450-60=390mm    混凝土强度等级选用 C25时,

Fc=11.9 N/mm2 , Ft=1.27 N/mm2

由于 Feu , k=25 N/mm2<50 N/mm2 ，故取 a1=1.0,31=0.8 ,£u=0.0033

钢筋强度等级选用 HRB335 时，Fy=300 N/mm2 , Es=2.0X105 N/mm2

由表3-11查得:Sb=0.55

As=AsFy' /Fy+ Sb a1Fcbh0/Fy=2411.8mm2

选配 4 跟 25+2 根 20 (As' =2592mm2 )

3.5

1.受弯构件为什么会出现斜向裂缝？图3-184所示连续梁、伸臂梁如果有斜向裂缝,

他们将发生在哪些部位？发生后发展方向怎样？

由于混凝土的抗拉强度很低，只要主拉应力超过了混凝土的抗拉强度，就将在垂直于主拉应力迹线的 方向产生斜裂缝。

2.什么是剪跨比入？它对梁的斜截面抗剪承载力有什么影响答：剪跨比入是指剪弯区段

中某一计算垂直截面的弯矩M与同一截面的剪力V和截面有效高度h0乘积之比。

剪跨比入反映了截面所受弯矩M与剪力V的相对大小，实质上也反映了截面上正应力b和剪应力t的相 对比值。由于6和T决定了主应力的大小和方向，从而剪跨比入也就影响梁的斜截面破坏形态和受剪性

3.梁斜截面破坏的主要形态有哪几种？它们分别在什么情况下发生？破坏性质如何？如

何防止发生斜截面破坏?

梁斜截面破坏的主要形态有：

斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。

斜压破坏：发生在剪力大而弯矩小的区段，也即剪跨比较小时，或腹筋配置过多，以及梁腹板很薄的 T形或I形截面梁内。其破坏特征是，首先在梁腹部出现若干大致平行的斜裂缝。

剪压破坏：当剪跨比入约为1~3,且腹筋配置适中时，常发生。其破坏特征是，在剪弯区段首先出现一 系列弯曲垂直裂缝，然后斜向延伸，逐步形成一条主要的较宽裂缝。

斜拉破坏：当剪跨比较大时或箍筋配置过少时，常发生。其破坏特征是，当弯曲裂缝一旦出现，腹筋 应力会立即达到屈服强度，斜裂缝迅速向受压区伸展，是构建斜拉破坏在设计中通过计算是构建通过 计算使构件满足一定的斜面承载力，来防止斜面破坏。

3.6

1、简述裂缝的出现、分布和展开的过程与机理

1） 受拉区混凝土呈现塑性到开裂阶段此阶段初受拉区混凝土进入塑性阶段，混凝土的受拉应力应变 曲线开始呈现明显的曲线性，并且曲线的切线斜率不断减少，表现为在受拉区压应变增大过程中，受 拉区混凝土合拉力的增长不断减少，而此时受压区混凝土和受拉钢筋仍工作在弹性范围内，呈直线增 长，于是受压区高度降低，以保证截面内力平衡（若受压区高度不变或增大，则截面合压力增长大于 合拉力增长，内力将会不平衡）。当内力增大到某一数值时，受拉区边缘的混凝土达到其实际的抗拉 强度和极限拉应变，截面处于开裂前的临界状态。

2） 开裂至受压区混凝土达到峰值应力阶段梁体开裂后钢筋的应力应变突然增加很多，曲率急剧增 大，受压区高度也急剧下降，在挠度—— 荷载曲线上表现为有一个表示挠度突然增大的转折。内力 重分布完成后，荷载继续增加时，钢筋承担了绝大部分拉应力，应变增量与荷载增量成一定的线性关 系，表现为梁的抗弯刚度与开裂一瞬间相比又有所上升，挠度与荷载曲线成一定的线性关系。随着荷 载的增加，混凝土的应力应变不断增大，直至受压区边缘应变接近0.002,而钢筋由于配筋率相对较 大，此时并未屈服。

3） 破坏阶段此阶段随着荷载的增加，混凝土的受压区边缘应变达到0.002,边缘压应力达到峰值应力。 因为混凝土受压应力应变曲线已表现出明显的塑性，而受拉钢筋并未达到屈服强度，拉应力仍随着应 变呈线性增长。为了保持截面内力平衡必须增大受压区面积，所以截面中和轴下降，受压区高度增 加。因为一直到破坏时钢筋也未屈服，我们可以看到，在超筋梁中，自开裂后截面中和轴位置一直是 下降的。最后受压区混凝土达到极限压应变而破坏。

2、最大裂缝宽度Wlim是根据什么确定的？为什么对于承受水压力作用构造物的最

大裂缝宽度限度Wlim要比一般结构构件严格?

1）    确定最大裂缝宽度限度，主要考虑两个方面的理由，一是外观要求：二是耐久性要求，并以后者为 主。

2）    耐久性所要求的裂缝宽度值，应考虑环境条件及结构构件的工作条件。处于室内正常环境，即 无水源或很少水源的环境条件，钢筋表面的氧化膜即使因混凝土碳化而被破坏，因缺少锈蚀的充分条 件，因此裂缝宽度限度可放宽些。直接受雨淋的构件，无维护结构的房屋中经常受雨淋的构件，经常 受蒸汽或凝结水作用的室内构件（如浴室等），与土壤直接接触的构件，都具备钢筋锈蚀的必要和充 分条件，因而严格裂缝宽度。

4•《混凝土构件设计规范》（GB 50010-2002）规定，对允许出现裂缝的混凝土构件必

须满足WW Wlim的要求，当不能满足时，可采取哪些措施?

按偏心受力构件进行计算？

由于构件截面尺寸的施工误差、装配式构件安装定位不够准确以及钢筋位置的偏差和混凝土浇筑质量 的不均匀等因素，导致构件的实际轴线偏离几何轴线而处于偏心受压状态，而且荷载作用位置的偏差 以及构件截面中可能作用的计算未考虑到的附加弯矩，也将使实际压力偏离轴线，但由于这类偶然因 素引起的偏心很小，计算中可以忽略，于是这类构件可以看成轴心受压构件。当构件截面上同时存在 轴向力N和弯矩M时，可将其视为偏心受压构件。

2.为什么减小轴心受压柱的截面面积,宜米用较高等级的混凝土,但不宜米用高强度钢

筋？

在受压构件中使用高强度的钢筋其强度不能充分发挥作用，因此不宜采用高强度等级的钢筋。

5•稳定系数书的物理意义是什么？影响书的主要因素有哪些答:稳定系数表示承载力的

降低程度。其值随构件长细比的增加而减少。

第四章

4.1

1.土的物质成分有哪些？为什么说土是三相体系？

土的物质成分包括作为土骨架的固体矿物颗粒、孔隙中的水（包括其溶解物质）以及气体。因此，土 是由颗粒（固相）、水（液相）和气（气相）所组成的三相体系。

3.度量土三相组成关系的比例指标有哪些？哪些指标需通过试验测定？

度量土的三相组成关系的比例指标包括：土粒相对密度、含水量、重力密度、孔隙比、孔隙率和饱和 度等

土粒相对密度、含水率、重力密度三个指标是通过试验测定的

5液限、塑限、液性指数、塑性指数有什么不同？它们是如何确定的？

土由可塑状态转到软塑状态的界限含水量称为液限土由硬塑状态转到可塑状态的界限含水量称为塑 限

液性指数是指粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比塑性指数是指液限和塑限的差值，即 土处在可塑状态的含水量变化范围

4.2

1.由不同重度的土层组成的地基土，其自重应力pcz沿深度的变化规律如何？

Pcz沿水平面均匀分布，且与z成正比，即随深度按直线规律分布

2.土的重度和有效重度有何区别？

假定天然地面是一个无限大的水平面，因此在任意竖直面和水平面上均无剪应力存在。如果地面下土 质均匀，土层的天然重度为丫土颗粒所受的重力扣除浮力后的重度称为土的有效重度

若土层位于地下水位以下，由于受到水的浮力作用，土的天然重度=土的有效重度-水的重度

5.何为基底附加压力？基底附加压力与基底压力有何关系?

由于一般浅基础总是埋置在天然地面下一定深度处，该处原有的土自重应力因开挖基坑而卸除。因此, 由建筑物建造后的基底压力中，扣除基底处原先存在于土中自重应力，则为新增加于地基的基底附加 压力

6.土的压缩指标有哪些？压缩指标越大其压缩性越大还是越小?

土的压缩指标包括压缩系数、压缩模量等